Claims (25)
Résumé de l’invention [0007] La présente invention a pour objectif de supprimer les saccades de l’échappement, afin d’en augmenter le rendement. Pour atteindre cet objectif, on propose un résonateur rotatif, caractérisé notamment par la possibilité d’entretenir la rotation par un couple appliqué directement sur l’axe du résonateur, évitant ainsi les pertes dynamiques d’un échappement à ancre classique.SUMMARY OF THE INVENTION The aim of the present invention is to suppress the jerks of the exhaust, in order to increase the yield. To achieve this objective, a rotary resonator is proposed, characterized in particular by the possibility of maintaining the rotation by a torque applied directly to the axis of the resonator, thus avoiding the dynamic losses of a conventional anchor escapement.
[0008] Historiquement, les horlogers n’ont pas considéré les résonateurs rotatifs comme base de temps pour les montres car les résonateurs rotatifs ne sont généralement pas isochrones, et ils sont de surcroît sensibles à la gravité, donc à la position de la montre dans le champ de pesanteur.Historically, watchmakers have not considered rotary resonators as a time base for watches because rotary resonators are generally not isochronous, and they are moreover sensitive to gravity, therefore to the position of the watch in the gravity field.
[0009] Un mécanisme comme le régulateur de Watt peut constituer une base de résonateur rotatif, mais au prix de modifications pour le rendre isochrone et insensible à la gravité. En effet, le régulateur de Watt est sensible à son orientation dans le champ de gravité, car le centre de masse global des deux masselottes se déplace lorsque l’amplitude change: les masselottes montent le long de l’axe lorsque l’amplitude augmente. Dès lors, la contribution de la gravité à la force de rappel fluctue avec l’orientation. De plus le régulateur de watt est anisochrone car la force de rappel des masselottes, par ressort et/ou par gravité ne répond pas à certaines conditions.[0009] A mechanism like the Watt regulator can constitute a rotary resonator base, but at the cost of modifications to make it isochronous and insensitive to gravity. Indeed, the Watt regulator is sensitive to its orientation in the gravity field, because the overall center of mass of the two weights moves when the amplitude changes: the weights go up along the axis when the amplitude increases. Consequently, the contribution of gravity to the restoring force fluctuates with orientation. In addition, the watt regulator is anisochronous because the return force of the weights, by spring and / or by gravity does not meet certain conditions.
[0010] L’invention s’attache donc à remplir les conditions qui permettent d’avoir un résonateur rotatif utilisable comme base de temps pour un instrument horaire:The invention therefore endeavors to fulfill the conditions which make it possible to have a rotary resonator usable as a time base for a time instrument:
- condition d’isochronisme: existence de forces de rappel élastiques (ou potentiel élastique) provoquant sur le centre de masse de chaque demi-bras une force centrale d’intensité proportionnelle à la distance entre l’axe.de rotation et le centre de masse du demi-bras;- condition of isochronism: existence of elastic restoring forces (or elastic potential) causing on the center of mass of each half-arm a central force of intensity proportional to the distance between the axis of rotation and the center of mass half arm;
- condition d’insensibilité aux positions: utilisation d’au moins deux demi-bras guidés, de façon à pouvoir éloigner leur centre de masse de l’axe de rotation, tout en maintenant le centre de masse global du résonateur en position fixe;- condition of insensitivity to positions: use of at least two guided half-arms, so as to be able to move their center of mass away from the axis of rotation, while maintaining the overall center of mass of the resonator in a fixed position;
- condition de forces de réactions nulles dans le support: utilisation de bras répartis en symétrie autour de l’axe, pour annuler les réactions dans les pivots à toutes les amplitudes.- condition of zero reaction forces in the support: use of arms distributed symmetrically around the axis, to cancel the reactions in the pivots at all amplitudes.
[0011] A cet effet, l’invention concerne un mouvement mécanique d’horlogerie selon la revendication 1.To this end, the invention relates to a mechanical clockwork movement according to claim 1.
[0012] L’invention concerne encore une montre comportant un tel mouvement.The invention also relates to a watch comprising such a movement.
Description sommaire des dessins [0013] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où:Brief description of the drawings [0013] Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the accompanying drawings, where:
la fig. 1 représente, de façon schématisée et en perspective, une première variante de mécanisme résonateur selon l’invention, réalisée sur la base base du mécanisme résonateur à pantographe selon la demandefig. 1 shows, schematically and in perspective, a first variant of a resonator mechanism according to the invention, produced on the basis of the pantograph resonator mechanism according to demand
CH 714 019 A2CH 714 019 A2
EP 16 195 399 du du même déposant, mais où le pivotement des éléments inertiels se fait orthogonalement au pivotement de l’entraînement;EP 16 195 399 by the same applicant, but where the pivoting of the inertial elements is orthogonal to the pivoting of the drive;
la fig. 2 représente, de façon similaire à la fig. 1, une autre variante de mécanisme résonateur selon l’invention, simplifiée par suppression des liaisons cinématiques articulées;fig. 2 shows, similarly to FIG. 1, another variant of a resonator mechanism according to the invention, simplified by eliminating the articulated kinematic links;
la fig. 3 représente le détail d’un mécanisme résonateur rotatif, similaire à celui de la fig. 2, comportant un mobile central agencé pour pivoter autour d’un axe central, et par rapport auquel sont mobiles, selon un axe orthogonal, deux éléments inertiels méplats, rappelés vers le mobile central par des moyens de rappel élastique ici constitués par des vés élastiques à lames fines;fig. 3 shows the detail of a rotary resonator mechanism, similar to that of FIG. 2, comprising a central mobile arranged to pivot about a central axis, and with respect to which are movable, along an orthogonal axis, two flat inertial elements, returned to the central mobile by elastic return means here constituted by elastic vee thin blades;
la fig. 4 est une variante dans laquelle les moyens de rappel élastique sont constitués par des guidages flexibles à lames croisées, chaque guidage flexible comportant deux niveaux et une lame par niveau, ces deux lames se croisant en projection sur un pan parallèle à ceux des niveaux;fig. 4 is a variant in which the elastic return means are constituted by flexible guides with crossed blades, each flexible guide comprising two levels and one blade per level, these two blades intersecting in projection on a pan parallel to those of the levels;
la fig. 5 est une vue en projection plane d’un premier agencement comportant deux telles lames croisées asymétriques, dans un agencement particulier agencé pour créer un couple de rappel proportionnel au sinus du double de l’angle de pivotement;fig. 5 is a plan view of a first arrangement comprising two such asymmetrical crossed blades, in a particular arrangement arranged to create a return torque proportional to the sine of twice the pivot angle;
la fig. 6 est une vue en projection plane d’un deuxième agencement comportant deux lames formant un pivot RCC à centre de rotation déporté, dans un agencement particulier agencé pour créer également un couple de rappel proportionnel au sinus du double de l’angle de pivotement;fig. 6 is a plan view of a second arrangement comprising two blades forming an RCC pivot with offset center of rotation, in a particular arrangement arranged also to create a return torque proportional to the sine of twice the pivot angle;
la fig. 7 représente, de façon schématisée et en perspective, un mouvement comportant un tel résonateur rotatif, d’axe central parallèle à l’axe principal d’affichage du mouvement;fig. 7 shows, schematically and in perspective, a movement comprising such a rotary resonator, of central axis parallel to the main axis of display of the movement;
la fig. 8 représente, de façon schématisée et en perspective, un mouvement comportant un tel résonateur rotatif, d’axe central perpendiculaire à l’axe principal d’affichage du mouvement.fig. 8 shows, schematically and in perspective, a movement comprising such a rotary resonator, of central axis perpendicular to the main axis of display of the movement.
Description détaillée des modes de réalisation préférés [0014] La demande EP 16 195399 du même déposant concerne un mécanisme résonateur pour mouvement d’horlogerie, comportant un mobile d’entrée monté pivotant autour d’un axe de rotation et soumis à un couple moteur, et comportant un mobile central, solidaire en rotation avec ce mobile d’entrée autour de l’axe de rotation et agencé pour tourner en continu. Ce mécanisme résonateur comporte une pluralité de N éléments inertiels, chacun mobile selon au moins un degré de liberté par rapport au mobile central, et rappelé vers l’axe de rotation par des moyens de rappel élastique, qui sont agencés pour provoquer un effort de rappel sur le centre de masse de l’élément inertiel. Ce mécanisme résonateur présente une symétrie de rotation d’ordre N. Ce mécanisme résonateur comporte des moyens de liaison cinématique entre tous les éléments inertiels, et qui sont agencés pour maintenir, à tout instant, tous les centres de masse des éléments inertiels à la même distance de l’axe de rotation, et les moyens de rappel élastique provoquent un potentiel élastique caractérisé par une relation particulière. Plus particulièrement, ce mécanisme résonateur a une structure de type pantographe.Detailed description of the preferred embodiments Application EP 16 195399 from the same applicant relates to a resonator mechanism for a clockwork movement, comprising an input mobile mounted to pivot around an axis of rotation and subjected to a driving torque, and comprising a central mobile, integral in rotation with this input mobile about the axis of rotation and arranged to rotate continuously. This resonator mechanism comprises a plurality of N inertial elements, each mobile according to at least one degree of freedom relative to the central mobile, and returned towards the axis of rotation by elastic return means, which are arranged to cause a return force. on the center of mass of the inertial element. This resonator mechanism has a symmetry of rotation of order N. This resonator mechanism comprises means of kinematic connection between all the inertial elements, and which are arranged to maintain, at all times, all the centers of mass of the inertial elements at the same distance from the axis of rotation, and the elastic return means cause an elastic potential characterized by a particular relationship. More particularly, this resonator mechanism has a pantograph type structure.
[0015] Il s’agit ici d’améliorer un tel mécanisme. En effet, le couple d’entraînement et le couple de résistance aérodynamique génèrent une force radiale qui s’ajoute au potentiel élastique, et vient perturber l’isochronisme.It is a question here of improving such a mechanism. Indeed, the drive torque and the aerodynamic resistance torque generate a radial force which is added to the elastic potential, and disturbs the isochronism.
[0016] La présente invention se propose d’orienter différemment le pivotement des éléments inertiels, afin de ne pas perturber l’isochronisme par l’entraînement ou des forces aérodynamiques tangentielles. La fig. 1 illustre une variante de mécanisme résonateur selon l’invention, où le pivotement des éléments inertiels se fait orthogonalement au pivotement de l’entraînement.The present invention proposes to orient the pivoting of the inertial elements differently, so as not to disturb the isochronism by training or tangential aerodynamic forces. Fig. 1 illustrates a variant of a resonator mechanism according to the invention, where the pivoting of the inertial elements is orthogonal to the pivoting of the drive.
[0017] La fig. 2 montre que la liaison articulée complexe du mécanisme de la fig. 1, découlant directement de la demande EP 16 195 399, peut disparaître au profit d’une structure très simple: la présente invention a l’avantage de combiner le mobile d’entraînement et le résonateur en une seule entité très simple à réaliser.[0017] FIG. 2 shows that the complex articulated connection of the mechanism of FIG. 1, resulting directly from the application EP 16 195 399, can disappear in favor of a very simple structure: the present invention has the advantage of combining the driving mobile and the resonator in a single entity very simple to produce.
[0018] Ce mécanisme évite les chocs et les frottements inhérents à des mécanismes d’entraînement à rainure, ou biellemanivelle, mal accordés.This mechanism avoids the shocks and friction inherent in badly tuned groove or rod-crank drive mechanisms.
[0019] L’invention évite la multiplication inutile d’éléments élastiques, entre la platine et l’élément inertiel d’une part, et entre le mobile d’entraînement et l’élément inertiel d’autre part.The invention avoids the unnecessary multiplication of elastic elements, between the plate and the inertial element on the one hand, and between the driving mobile and the inertial element on the other hand.
[0020] Ainsi, l’invention concerne un mouvement 100 mécanique d’horlogerie comportant au moins un moyen de stockage d’énergie 200, tel qu’un barillet ou similaire, agencé pour entraîner un rouage 300 dont un mobile de sortie est agencé pour pivoter autour d’un axe moteur.Thus, the invention relates to a mechanical movement 100 of timepieces comprising at least one energy storage means 200, such as a barrel or the like, arranged to drive a gear train 300 of which an output mobile is arranged for pivot around a motor axis.
[0021] Ce mouvement 100 comporte un résonateur rotatif 10, lequel comporte au moins un mobile central 1, agencé pour pivoter autour d’un axe central A.This movement 100 includes a rotary resonator 10, which comprises at least one central mobile 1, arranged to pivot around a central axis A.
[0022] Plus particulièrement cet axe central A est parallèle ou perpendiculaire à l’axe moteur.More particularly, this central axis A is parallel or perpendicular to the motor axis.
[0023] Le mobile central 1 comporte un mobile d’entrée 2, qui est agencé pour coopérer avec le mobile de sortie.The central mobile 1 comprises an input mobile 2, which is arranged to cooperate with the output mobile.
CH 714 019 A2 [0024] Selon l’invention, le résonateur rotatif 10 comporte au moins un élément inertiel 3 agencé pour pivoter par rapport au mobile central 1 autour d’un axe secondaire B perpendiculaire à l’axe central A et sécant avec lui, et rappelé vers une position de repos, relative par rapport au mobile central 1, par au moins un élément de rappel élastique 4, et cet axe secondaire B passe par le centre de masse de l’élément inertiel 3 qui lui est associé.CH 714 019 A2 According to the invention, the rotary resonator 10 comprises at least one inertial element 3 arranged to pivot relative to the central mobile 1 around a secondary axis B perpendicular to the central axis A and intersecting with it , and returned to a rest position, relative to the central mobile 1, by at least one elastic return element 4, and this secondary axis B passes through the center of mass of the inertial element 3 which is associated with it.
[0025] Plus particulièrement, le résonateur rotatif 10 comporte une pluralité d’éléments inertiels 3, chacun agencé pour pivoter par rapport au mobile central 1 autour d’un axe secondaire B perpendiculaire à l’axe central A et sécant avec lui, et chacun rappelé vers une position de repos, relative par rapport au mobile central 1, par au moins un élément de rappel élastique 4.More particularly, the rotary resonator 10 comprises a plurality of inertial elements 3, each arranged to pivot relative to the central mobile 1 around a secondary axis B perpendicular to the central axis A and intersecting with it, and each returned to a rest position, relative to the central mobile 1, by at least one elastic return element 4.
[0026] Et chaque axe secondaire B passe par le centre de masse de l’élément inertiel 3 qui lui est associé.And each secondary axis B passes through the center of mass of the inertial element 3 which is associated with it.
[0027] Plus particulièrement, cet au moins un élément de rappel élastique 4 est agencé pour appliquer à l’élément inertiel 3 respectif un couple avec un moment de rappel élastique, selon la relation:More particularly, this at least one elastic return element 4 is arranged to apply to the respective inertial element 3 a couple with an elastic return moment, according to the relationship:
Μ(θ!) = 1/2 · ω32 · (l2-l3), sin 2θΊ, où θι est l’angle d’inclinaison de l’élément inertiel 3 par rapport à sa position de repos qui est sa position d’équilibre à l’arrêt, où ω3 est la vitesse de rotation du mobile central 1, qui est donc la pulsation du résonateur, où l2 est l’inertie de l’élément inertiel 3 par rapport un axe transverse E perpendiculaire à la fois à l’axe central A et à l’axe secondaire B, et où l3 est l’inertie de l’élément inertiel 3 par rapport à l’axe central A.Μ (θ!) = 1/2 · ω3 2 · (l2-l 3 ), sin 2θ Ί , where θι is the angle of inclination of the inertial element 3 relative to its rest position which is its position of equilibrium when stopped, where ω 3 is the speed of rotation of the central mobile 1, which is therefore the pulsation of the resonator, where l 2 is the inertia of the inertial element 3 with respect to a transverse axis E perpendicular to both to the central axis A and to the secondary axis B, and where l 3 is the inertia of the inertial element 3 with respect to the central axis A.
[0028] Plus particulièrement, ce résonateur rotatif 10 présente, dans une position de repos, une symétrie de rotation autour de l’axe central A, d’ordre N, où N est un entier, supérieur ou égal à 2.More particularly, this rotary resonator 10 has, in a rest position, a rotational symmetry about the central axis A, of order N, where N is an integer, greater than or equal to 2.
[0029] Plus particulièrement, les éléments inertiels 3 que comporte le résonateur rotatif 10 sont, dans une position de repos, en symétrie de rotation autour de l’axe central A, d’ordre N, où N est un entier, supérieur ou égal à 2.More particularly, the inertial elements 3 that comprises the rotary resonator 10 are, in a rest position, in rotational symmetry about the central axis A, of order N, where N is an integer, greater than or equal to 2.
[0030] Plus particulièrement encore, chaque élément inertiel 3 présente une symétrie de rotation d’ordre 2 autour de son axe secondaire B.More particularly still, each inertial element 3 has a rotational symmetry of order 2 around its secondary axis B.
[0031] Dans une variante, au moins un élément de rappel élastique 4 est fixé à une première extrémité au mobile central 1, et à une deuxième extrémité à l’élément inertiel 3.In a variant, at least one elastic return element 4 is fixed at a first end to the central mobile 1, and at a second end to the inertial element 3.
[0032] Dans une autre variante, qui peut naturellement être combinée avec la précédente, au moins un élément de rappel élastique 4 est fixé à une première extrémité à un élément inertiel 3, et à une deuxième extrémité à un autre élément inertiel 3.In another variant, which can of course be combined with the previous one, at least one elastic return element 4 is fixed at a first end to an inertial element 3, and at a second end to another inertial element 3.
[0033] Dans une autre variante encore, visible notamment sur les fig. 3 et 4, chaque élément de rappel élastique 4 est fixé à une première extrémité au mobile central 1, et à une deuxième extrémité à un élément inertiel 3.In yet another variant, visible in particular in FIGS. 3 and 4, each elastic return element 4 is fixed at a first end to the central mobile 1, and at a second end to an inertial element 3.
[0034] Plus particulièrement, et tel que visible sur les réalisations illustrées, non limitatives, tous les éléments inertiels 3 d’un même résonateur rotatif 10 sont agencés pour pivoter autour d’un axe secondaire B commun.More particularly, and as visible in the illustrated embodiments, not limiting, all the inertial elements 3 of the same rotary resonator 10 are arranged to pivot around a common secondary axis B.
[0035] Dans des variantes particulières visibles notamment aux fig. 3 et 4, au moins un dit élément inertiel 3 est au moins 5 fois plus long que large, et au moins 5 fois plus large qu’épais.In particular variants visible in particular in FIGS. 3 and 4, at least one said inertial element 3 is at least 5 times longer than wide, and at least 5 times wider than thick.
[0036] Dans un mode de réalisation avantageux, le résonateur rotatif 10 comporte au moins un guidage flexible, pour assurer le pivotement et le rappel élastique d’au moins un élément inertiel 3 par rapport au mobile central 1.In an advantageous embodiment, the rotary resonator 10 comprises at least one flexible guide, to ensure the pivoting and the elastic return of at least one inertial element 3 relative to the central mobile 1.
[0037] Ce guidage flexible peut être réalisé de différentes façons: lames flexibles ou lames à cols, agencées de façon croisée en plan, ou selon des plans parallèles et croisées en projection sur un de ces plans parallèles, ou encore agencées selon une configuration RCC (Remote Center Compliance) c’est-à-dire à centre de rotation déporté, les lames faisant un vé entre elles, ou autres.This flexible guidance can be achieved in different ways: flexible blades or collared blades, arranged in a crossed plane, or in parallel and crossed planes projected on one of these parallel planes, or even arranged in an RCC configuration (Remote Center Compliance) that is to say with a remote center of rotation, the blades making a vee between them, or others.
[0038] L’utilisation de tels guidages flexibles pour réaliser la fonction de guidage rotatif et de rappel élastique permet de supprimer les frottements inhérents à un pivot traditionnel de type arbre-palier, ou similaire.The use of such flexible guides to perform the function of rotary guide and elastic return makes it possible to eliminate the friction inherent in a traditional pivot of the shaft-bearing type, or the like.
[0039] Selon le mode de réalisation, ces guidages flexibles peuvent être, ou bien rapportés sur le mobile central 1 et/ou sur un élément inertiel 3, ou être monobloc avec au moins l’un des deux, ou les deux. Les exécutions monobloc peuvent être en matériau micro-usinable, mis en œuvre par procédé «Liga» ou «Mems» ou similaire, en matériau au moins partiellement amorphe, en silicium et oxyde de silicium, en «DLC» (diamant like carbon), ou autre.According to the embodiment, these flexible guides can be either attached to the central mobile 1 and / or on an inertial element 3, or be integral with at least one of the two, or both. The monobloc executions can be in micro-machinable material, implemented by “Liga” or “Mems” process or similar, in at least partially amorphous material, in silicon and silicon oxide, in “DLC” (diamond like carbon), Or other.
[0040] Plus particulièrement, ce guidage flexible est un pivot à lames qui sont, ou croisées coplanaires, ou croisées en projection sur un plan de projection perpendiculaire à l’axe central A comme dans la réalisation de la fig. 4. Cette configuration présente l’avantage de garantir des performances de marche excellentes.More particularly, this flexible guide is a pivot with blades which are, or crossed coplanar, or crossed in projection on a projection plane perpendicular to the central axis A as in the embodiment of FIG. 4. This configuration has the advantage of guaranteeing excellent walking performance.
[0041] Il est avantageux que le centre de masse global reste fixe, et que le cumul des éventuels déplacements parasites des centres de masse individuels des éléments inertiels, lors de leur pivotement, s’annule. C’est-à-dire que le centre de masse global de tout le résonateur rotatif 10 reste fixe indépendamment de l’amplitude. Ceci peut être obtenu notamment par la combinaison de la symétrie géométrique en rotation, et par le choix de guidage flexibles identiques pour tout le résonateur rotatif 10: chaque élément inertie! 3 qui le compose est rappelé par le même guidage flexible.It is advantageous that the overall center of mass remains fixed, and that the cumulation of any parasitic displacements of the individual centers of mass of the inertial elements, during their pivoting, vanishes. In other words, the overall center of mass of all the rotary resonator 10 remains fixed regardless of the amplitude. This can be obtained in particular by the combination of geometric symmetry in rotation, and by the choice of identical flexible guides for the entire rotary resonator 10: each inertia element! 3 which composes it is recalled by the same flexible guide.
CH 714 019 A2 [0042] L’utilisation des lames croisées, dans des géométries particulières, permet, encore, d’assurer que le couple de rappel provoqué par le guidage flexible sur chacun des éléments inertiels est proportionnel au sinus du double de l’angle de pivotement de cet élément inertiel 3.CH 714 019 A2 The use of crossed blades, in particular geometries, also makes it possible to ensure that the return torque caused by the flexible guidance on each of the inertial elements is proportional to the sine of double the pivoting angle of this inertial element 3.
[0043] Deux agencements particuliers, nullement limitatifs, sont décrits ci-après pour exposer des moyens d’y parvenir.Two particular arrangements, in no way limiting, are described below to explain the means of achieving this.
[0044] La fig. 5 montre un pivot à lames croisées asymétrique: ce guidage flexible est agencé pour imprimer à l’élément inertiel 3 un couple de rappel proportionnel au sinus du double de l’angle de pivotement dudit élément inertiel 3. Ce guidage flexible comporte deux lames flexibles 31,32, asymétriques joignant chacune un premier encastrement 41,42, du mobile central 1 à un deuxième encastrement 51,52 de l’élément inertiel 3. Ces premiers encastrements 41,42, définissent avec les deuxièmes encastrements 51, 52, respectifs deux directions principales de lames DL1, DL2. Le mobile central 1 et l’élément inertiel 3 sont chacun plus rigide que chacune des lames flexibles 31, 32. Les deux directions principales de lames DL1, DL2, définissent un axe de pivotement théorique D, à leur croisement quand ces deux lames flexibles 31,32 sont coplanaires, ou au croisement de leurs projections sur le plan de projection quand les deux lames flexibles 31,32, se développent sur deux niveaux parallèles au plan de projection mais ne sont pas coplanaires comme dans le cas de la fig. 4, et selon un angle au sommet a égal à 112.5°. La deuxième 32 de ces lames a, entre ses encastrements opposés, une deuxième longueur totale L2 triple de la première longueur totale L1 de la première 31 des lames. Et les distances entre les premiers encastrements 41, 42, et l’axe de pivotement théorique D sont, pour la deuxième lame 32 une deuxième distance axiale D2 égale à 0.875 fois la deuxième longueur totale L2, et, pour la première lame 31, une première distance axiale D1 égale à 0.175 fois la première longueur totale L1.FIG. 5 shows a pivot with asymmetrical crossed blades: this flexible guide is arranged to impart to the inertial element 3 a return torque proportional to the sinus of twice the pivot angle of said inertial element 3. This flexible guide comprises two flexible blades 31 , 32, asymmetrical each joining a first recess 41,42, of the central mobile 1 to a second recess 51,52 of the inertial element 3. These first recesses 41,42, define with the second recesses 51, 52, respective two directions main blades DL1, DL2. The central mobile 1 and the inertial element 3 are each more rigid than each of the flexible blades 31, 32. The two main directions of blades DL1, DL2, define a theoretical pivot axis D, at their crossing when these two flexible blades 31 , 32 are coplanar, or at the intersection of their projections on the projection plane when the two flexible blades 31, 32, develop on two levels parallel to the projection plane but are not coplanar as in the case of FIG. 4, and at an apex angle equal to 112.5 °. The second 32 of these blades has, between its opposite recesses, a second total length L2 three times the first total length L1 of the first 31 of the blades. And the distances between the first recesses 41, 42, and the theoretical pivot axis D are, for the second blade 32 a second axial distance D2 equal to 0.875 times the second total length L2, and, for the first blade 31, a first axial distance D1 equal to 0.175 times the first total length L1.
[0045] La fig. 6 montre une configuration RCC, à centre de rotation déporté, qui n’est pas réalisée de façon monobloc, mais où les lames sont contraintes angulairement d’un faible angle, au voisinage d’au moins une de leurs extrémités, par exemple par introduction d’une fente déportée latéralement par rapport à la direction de lame théorique. Le guidage flexible réalisé par ce pivot RCC particulier permet aussi de créer un couple proportionnel au sinus de deux fois l’angle, ledit guidage flexible est réalisé par un pivot à lames à centre de rotation déporté constituant un pivot virtuel, dont l’encastrement des lames 31, 32, dans des logements 51,52, que comporte le mobile central 1 et/ou le élément inertiel 3 résulte d’une précontrainte angulaire de 0.15 radian, avec une torsion à l’encastrement, l’angle au sommet que forment les directions des encastrements des lames 31, 32, au niveau du pivot virtuel est de 52.642°, et la distance entre le pivot virtuel et l’encastrement le plus proche est égale à 0.268864 fois la longueur de chacune des lames 31,32, qui sont ici identiques, entre leurs encastrements à l’état libre avant la précontrainte de leur extrémité.[0045] FIG. 6 shows an RCC configuration, with offset center of rotation, which is not produced in a single piece, but where the blades are angularly constrained by a small angle, in the vicinity of at least one of their ends, for example by introduction a laterally offset slot relative to the theoretical blade direction. The flexible guidance produced by this particular RCC pivot also makes it possible to create a torque proportional to the sine of twice the angle, said flexible guidance is produced by a pivot pivot with offset center of rotation constituting a virtual pivot, the embedding of which blades 31, 32, in housings 51, 52, which comprises the central mobile 1 and / or the inertial element 3 results from an angular preload of 0.15 radians, with a torsion at embedding, the angle at the top which form the directions of the recesses of the blades 31, 32, at the level of the virtual pivot is 52.642 °, and the distance between the virtual pivot and the closest recess is equal to 0.268864 times the length of each of the blades 31.32, which are identical here, between their recesses in the free state before the prestressing of their end.
[0046] Plus particulièrement, ce guidage flexible est compensé thermiquement.More particularly, this flexible guide is thermally compensated.
[0047] Plus particulièrement encore, ce guidage flexible comporte des lames en silicium oxydé, sur lesquelles une croissance différentielle de dioxyde de silicium lors d’un traitement thermique permet de mettre sous forte précontrainte des éléments de plus faible section, tels que des lames au sein d’un ensemble monobloc.More particularly still, this flexible guide comprises blades of oxidized silicon, on which a differential growth of silicon dioxide during a heat treatment makes it possible to put under strong prestressing elements of smaller section, such as blades at within a single unit.
[0048] Dans la variante de la fig. 1, le résonateur rotatif 10 comporte, articulés avec certains éléments inertiels 3, des éléments de liaison cinétique supplémentaires 5, qui constituent avec ces éléments inertiels 3 une structure articulée de type pantographe, et qui sont agencés pour augmenter le déploiement radial du résonateur rotatif 10 en limitant sa hauteur selon l’axe central A.In the variant of FIG. 1, the rotary resonator 10 comprises, articulated with certain inertial elements 3, additional kinetic connecting elements 5, which constitute with these inertial elements 3 an articulated structure of pantograph type, and which are arranged to increase the radial deployment of the rotary resonator 10 by limiting its height along the central axis A.
[0049] Dans la variante de la fig. 7, le mouvement 100 comporte au moins un axe principal P d’affichage par aiguilles ou disques, et l’axe central A est parallèle à cet axe principal P.In the variant of FIG. 7, the movement 100 comprises at least one main axis P of display by needles or discs, and the central axis A is parallel to this main axis P.
[0050] Dans la variante de la fig. 8, l’axe central A est cette fois perpendiculaire à l’axe principal P.In the variant of FIG. 8, the central axis A is this time perpendicular to the main axis P.
[0051] Par exemple, le mobile de sortie du rouage 300 est une vis sans fin, agencée pour coopérer avec un pignon qui constitue le mobile d’entrée 2.For example, the gear train output mobile 300 is an endless screw, arranged to cooperate with a pinion which constitutes the input mobile 2.
[0052] De façon particulière, le résonateur rotatif 10 comporte seulement deux ou trois éléments inertiels 3. En effet, un compromis est à trouver entre les performances et l’encombrement, et un résonateur à deux éléments inertiels en symétrie de rotation assure les performances requises.In particular, the rotary resonator 10 comprises only two or three inertial elements 3. Indeed, a compromise is to be found between performance and size, and a resonator with two inertial elements in rotation symmetry ensures performance required.
[0053] Dans une variante avantageuse, le pivotement du mobile central 1 est effectué sur au moins un pivot magnétique, de façon à obtenir le meilleur rendement.In an advantageous variant, the pivoting of the central mobile 1 is carried out on at least one magnetic pivot, so as to obtain the best efficiency.
[0054] L’invention concerne encore une montre mécanique 1000 comportant au moins un tel mouvement.The invention also relates to a mechanical watch 1000 comprising at least one such movement.
[0055] La présente invention présente des avantages importants:The present invention has important advantages:
- la suppression du travail du frottement des pivots d’un balancier-spiral usuel, pour augmenter le facteur de qualité du résonateur;- the elimination of the friction work of the pivots of a conventional balance spring, to increase the quality factor of the resonator;
- la suppression des saccades de l’échappement afin d’augmenter le rendement d’échappement;- the elimination of exhaust jerks in order to increase the exhaust efficiency;
- l’augmentation de la réserve de marche des montres mécaniques actuelles;- the increase in the power reserve of current mechanical watches;
- l’augmentation de la précision des montres mécaniques actuelles.- increasing the precision of current mechanical watches.
[0056] Pour une taille de mouvement donné, on s’attend à quintupler l’autonomie de la montre, et à doubler le pouvoir réglant de la montre. Cela revient à dire que l’invention permet un gain d’un facteur 10 sur les performances du mouvement.For a given size of movement, it is expected to quintuple the autonomy of the watch, and to double the regulating power of the watch. This amounts to saying that the invention allows a gain of a factor of 10 on the performance of the movement.
CH 714 019 A2CH 714 019 A2
Revendicationsclaims
1. Mouvement (100) mécanique d’horlogerie comportant au moins un moyen de stockage d’énergie (200) agencé pour entraîner un rouage (300) dont un mobile de sortie est agencé pour pivoter autour d’un axe moteur, et comportant un résonateur rotatif (10) lequel comporte au moins un mobile central (1), agencé pour pivoter autour d’un axe central (A), et comportant un mobile d’entrée (2) agencé pour coopérer avec ledit mobile de sortie, caractérisé en ce que ledit résonateur rotatif (10) comporte au moins un élément inertiel (3) agencé pour pivoter par rapport au mobile central (1 ) autour d’un axe secondaire (B) perpendiculaire audit axe central (A) et sécant avec lui, et rappelé vers une position de repos, relative par rapport audit mobile central (1), par au moins un élément de rappel élastique (4), et encore caractérisé en ce que ledit axe secondaire (B) passe par le centre de masse dudit élément inertiel (3) qui lui est associé.1. Mechanical clockwork movement (100) comprising at least one energy storage means (200) arranged to drive a train (300) of which an output mobile is arranged to pivot around a motor axis, and comprising a rotary resonator (10) which comprises at least one central mobile (1), arranged to pivot about a central axis (A), and comprising an input mobile (2) arranged to cooperate with said output mobile, characterized in that said rotary resonator (10) comprises at least one inertial element (3) arranged to pivot relative to the central mobile (1) about a secondary axis (B) perpendicular to said central axis (A) and intersecting with it, and returned to a rest position, relative to said central mobile (1), by at least one elastic return element (4), and further characterized in that said secondary axis (B) passes through the center of mass of said inertial element (3) associated with it.
2. Mouvement (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit résonateur rotatif (10) comporte une pluralité d’éléments inertiels (3) chacun agencé pour pivoter par rapport au mobile central (1) autour d’un axe secondaire (B) perpendiculaire audit axe central (A) et sécant avec lui, et chacun rappelé vers une position de repos, relative par rapport audit mobile central (1), par au moins un élément de rappel élastique (4), et encore caractérisé en ce que chaque dit axe secondaire (B) passe par le centre de masse dudit élément inertiel (3) qui lui est associé.2. Movement (100) according to claim 1, characterized in that said rotary resonator (10) comprises a plurality of inertial elements (3) each arranged to pivot relative to the central mobile (1) about a secondary axis ( B) perpendicular to said central axis (A) and intersecting with it, and each returned to a rest position, relative to said central mobile (1), by at least one elastic return element (4), and further characterized in that that each said secondary axis (B) passes through the center of mass of said inertial element (3) which is associated with it.
3. Mouvement (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de rappel élastique (4) est agencé pour appliquer audit élément inertiel (3) un couple avec un moment de rappel élastique, selon la relation: Μ(θ!) = 1/2 · (O32 · (I2-I3), sin 2θι, où θι est l’angle d’inclinaison dudit élément inertiel (3) par rapport à sa dite position de repos qui est sa position d’équilibre à l’arrêt, où (D3 est la vitesse de rotation dudit mobile central (1), où l2 est l’inertie dudit élément inertiel (3) par rapport un axe transverse (E) perpendiculaire à la fois audit axe central (A) et audit axe secondaire (B) et où l3 est l’inertie dudit élément inertiel (3) par rapport audit axe central (A).3. Movement (100) according to claim 1 or 2, characterized in that said at least one elastic return element (4) is arranged to apply to said inertial element (3) a couple with an elastic return moment, according to the relationship : Μ (θ!) = 1/2 · (O3 2 · (I2-I3), sin 2θι, where θι is the angle of inclination of said inertial element (3) relative to its said rest position which is its equilibrium position when stationary, where (D3 is the speed of rotation of said central mobile (1), where l 2 is the inertia of said inertial element (3) with respect to a transverse axis (E) perpendicular to both said central axis (A) and to said secondary axis (B) and where l 3 is the inertia of said inertial element (3) with respect to said central axis (A).
4. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit résonateur rotatif (100) présente, dans une position de repos, une symétrie de rotation autour dudit axe central (A), d’ordre N, où N est supérieur ou égal à 2.4. Movement (100) according to one of claims 1 to 3, characterized in that said rotary resonator (100) has, in a rest position, a rotational symmetry around said central axis (A), of order N , where N is greater than or equal to 2.
5. Mouvement (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments inertiels (3) que comporte ledit résonateur rotatif (10) sont, dans une position de repos, en symétrie de rotation autour dudit axe central (A), d’ordre N, où N est supérieur ou égal à 2.5. Movement (100) according to claim 2, characterized in that said inertial elements (3) that comprises said rotary resonator (10) are, in a rest position, in rotational symmetry about said central axis (A), d 'order N, where N is greater than or equal to 2.
6. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que au moins un dit élément inertiel (3) présente une symétrie de rotation d’ordre 2 autour de son dit axe secondaire (B).6. Movement (100) according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one said inertial element (3) has a rotational symmetry of order 2 around its said secondary axis (B).
7. Mouvement (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque dit élément inertiel (3) présente une symétrie de rotation d’ordre 2 autour de son dit axe secondaire (B).7. Movement (100) according to claim 6, characterized in that each said inertial element (3) has a rotational symmetry of order 2 around its said secondary axis (B).
8. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que au moins un dit élément de rappel élastique (4) est fixé à une première extrémité audit mobile central (1), et à une deuxième extrémité audit élément inertiel (3).8. Movement (100) according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one said elastic return element (4) is fixed at a first end to said central mobile (1), and to a second end to said inertial element (3).
9. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que au moins un dit élément de rappel élastique (4) est fixé à une première extrémité à un dit élément inertiel (3), et à une deuxième extrémité à un autre dit élément inertiel (3).9. Movement (100) according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one said elastic return element (4) is fixed at a first end to a said inertial element (3), and to a second end to another said inertial element (3).
10. Mouvement (100) selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque dit élément de rappel élastique (4) est fixé à une première extrémité audit mobile central (1), et à une deuxième extrémité audit élément inertiel (3).10. Movement (100) according to claim 8, characterized in that each said elastic return element (4) is fixed at a first end to said central mobile (1), and to a second end to said inertial element (3).
11. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à10, caractérisé en ce que tous lesdits éléments inertiels (3) sont agencés pour pivoter autour d’un axe secondaire (B) commun.11. Movement (100) according to one of claims 1 to 10, characterized in that all of said inertial elements (3) are arranged to pivot about a common secondary axis (B).
12. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que au moins un dit élément inertiel (3) est au moins 5 fois plus long que large, et au moins 5 fois plus large qu’épais.12. Movement (100) according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least one said inertial element (3) is at least 5 times longer than wide, and at least 5 times wider than thick.
13. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit résonateur rotatif (10) comporte au moins un guidage flexible pour assurer le pivotement et le rappel élastique d’au moins un dit élément inertiel (3) par rapport audit mobile central (1).13. Movement (100) according to one of claims 1 to 12, characterized in that said rotary resonator (10) comprises at least one flexible guide for ensuring the pivoting and the elastic return of at least one said inertial element (3 ) with respect to said central mobile (1).
14. Mouvement (100) selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit guidage flexible est un pivot à lames qui sont, ou croisées coplanaires, ou croisées en projection sur un plan de projection perpendiculaire audit axe central (A), ou à centre de rotation déporté.14. Movement (100) according to claim 13, characterized in that said flexible guide is a pivot with blades which are, or crossed coplanar, or crossed in projection on a projection plane perpendicular to said central axis (A), or in the center offset rotation.
15. Mouvement (100) selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que ledit guidage flexible est agencé pour imprimer audit élément inertiel (3) un couple de rappel proportionnel au sinus du double de l’angle de pivotement dudit élément inertiel (3).15. Movement (100) according to claim 13 or 14, characterized in that said flexible guide is arranged to impart to said inertial element (3) a restoring torque proportional to the sine of twice the pivot angle of said inertial element (3 ).
16. Mouvement (100) selon les revendications 14 et 15, caractérisé en ce que ledit guidage flexible comporte deux lames flexibles (31; 32) asymétriques joignant chacune un premier encastrement (41; 42) dudit mobile central (1) à un deuxième encastrement (51; 52) dudit élément inertiel (3) lesdits premiers encastrements (41; 42) définissant avec 16. Movement (100) according to claims 14 and 15, characterized in that said flexible guide comprises two flexible blades (31; 32) asymmetrical each joining a first recess (41; 42) of said central mobile (1) to a second recess (51; 52) of said inertial element (3) said first recesses (41; 42) defining with
CH 714 019 A2 lesdits deuxièmes encastrements (51; 52) respectifs deux directions principales de lames (DL1; DL2), ledit mobile central (1) et ledit élément inertiel (3) étant chacun plus rigide que chacune desdites lames flexibles (31; 32), et lesdites deux directions principales de lames (DL1; DL2) définissant un axe de pivotement théorique (D), à leur croisement quand lesdites deux lames flexibles (31; 32) sont coplanaires, ou au croisement de leurs projections sur ledit plan de projection quand lesdites deux lames flexibles (31; 32) se développent sur deux niveaux parallèles audit plan de projection mais ne sont pas coplanaires, et selon un angle au sommet (a) égal à 112.5°, en ce que la deuxième (32) desdites lames a, entre ses encastrements opposés, une deuxième longueur totale (L2) triple de la première longueur totale (L1) de la première (31) desdites lames, et, en ce que les distances entre lesdits premiers encastrements (41; 42) et ledit axe de pivotement théorique (D) sont, pour ladite deuxième (32) desdites lames une deuxième distance axiale (D2) égale à 0.875 fois ladite deuxième longueur totale (L2), et pour ladite première (31) desdites lames une première distance axiale (D1) égale à 0.175 fois ladite première longueur totale (L1 ).CH 714 019 A2 said second recesses (51; 52) respective two main directions of blades (DL1; DL2), said central mobile (1) and said inertial element (3) each being more rigid than each of said flexible blades (31; 32 ), and said two main blade directions (DL1; DL2) defining a theoretical pivot axis (D), at their intersection when said two flexible blades (31; 32) are coplanar, or at the intersection of their projections on said plane of projection when said two flexible blades (31; 32) develop on two levels parallel to said projection plane but are not coplanar, and at an apex angle (a) equal to 112.5 °, in that the second (32) of said blades has, between its opposite recesses, a second total length (L2) triple the first total length (L1) of the first (31) of said blades, and, in that the distances between said first recesses (41; 42) and said pivot axis th orique (D) are, for said second (32) of said blades a second axial distance (D2) equal to 0.875 times said second total length (L2), and for said first (31) of said blades a first axial distance (D1) equal 0.175 times said first total length (L1).
17. Mouvement (100) selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que ledit guidage flexible est réalisé par un pivot à lames à centre de rotation déporté constituant un pivot virtuel, dont l’encastrement des lames (31; 32) dans des logements (51; 52) que comporte ledit mobile central (1) ou ledit élément inertiel (3) résulte d’une précontrainte angulaire de 0.15 radian, en ce que l’angle au sommet que forment les directions des encastrements desdites lames (31 ; 32) au niveau dudit pivot virtuel est de 52.642°, et en ce que la distance entre ledit pivot virtuel et l’encastrement le plus proche est égale à 0.268864 fois la longueur de chacune desdites lames (31; 32) entre leurs encastrements à l’état libre avant la précontrainte de leur extrémité.17. Movement (100) according to claim 13 or 14, characterized in that said flexible guide is produced by a pivot with blades with offset center of rotation constituting a virtual pivot, including the embedding of the blades (31; 32) in housings (51; 52) that comprises said central mobile (1) or said inertial element (3) results from an angular preload of 0.15 radians, in that the apex angle formed by the directions of the embedding of said blades (31; 32) at the level of said virtual pivot is 52.642 °, and in that the distance between said virtual pivot and the nearest embedding is equal to 0.268864 times the length of each of said blades (31; 32) between their embeddings at l free state before the prestressing of their end.
18. Mouvement (100) selon l’une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que ledit guidage flexible est compensé thermiquement, et comporte des lames en silicium oxydé.18. Movement (100) according to one of claims 13 to 17, characterized in that said flexible guide is thermally compensated, and comprises blades of oxidized silicon.
19. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que ledit résonateur rotatif (10) comporte, articulés avec certains dits éléments inertiels (3), des éléments de liaison cinétique supplémentaires (5) constituant avec lesdits éléments inertiels (3) une structure de type pantographe, et qui sont agencés pour augmenter le déploiement radial dudit résonateur rotatif (10) en limitant sa hauteur selon ledit axe central (A).19. Movement (100) according to one of claims 1 to 18, characterized in that said rotary resonator (10) comprises, articulated with certain said inertial elements (3), additional kinetic connecting elements (5) constituting with said inertial elements (3) a pantograph type structure, and which are arranged to increase the radial deployment of said rotary resonator (10) by limiting its height along said central axis (A).
20. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que ledit mouvement (100) comporte au moins un axe principal (P) d’affichage par aiguilles ou disques, et en ce que ledit axe central (A) est parallèle audit axe principal (P).20. Movement (100) according to one of claims 1 to 19, characterized in that said movement (100) comprises at least one main axis (P) for display by needles or discs, and in that said central axis ( A) is parallel to said main axis (P).
21. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que ledit mouvement (100) comporte au moins un axe principal (P) d’affichage par aiguilles ou disques, et en ce que ledit axe central (A) est perpendiculaire audit axe principal (P).21. Movement (100) according to one of claims 1 to 20, characterized in that said movement (100) comprises at least one main axis (P) for display by needles or discs, and in that said central axis ( A) is perpendicular to said main axis (P).
22. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que ledit mobile de sortie dudit rouage (300) est une vis sans fin.22. Movement (100) according to one of claims 1 to 21, characterized in that said movable outlet from said train (300) is a worm.
23. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que ledit résonateur rotatif (10) comporte seulement deux ou trois dits éléments inertiels (3).23. Movement (100) according to one of claims 1 to 22, characterized in that said rotary resonator (10) comprises only two or three said inertial elements (3).
24. Mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que le pivotement dudit mobile central (1) est effectué sur au moins un pivot magnétique.24. Movement (100) according to one of claims 1 to 23, characterized in that the pivoting of said central mobile (1) is carried out on at least one magnetic pivot.
25. Montre mécanique (1000) comportant au moins un mouvement (100) selon l’une des revendications 1 à 24.25. Mechanical watch (1000) comprising at least one movement (100) according to one of claims 1 to 24.
CH 714 019 A2CH 714 019 A2
CH 714 019 A2CH 714 019 A2